一种抗电磁干扰的真空断路器制造技术

本发明专利技术公开了一种抗电磁干扰的真空断路器，该真空断路器的外面罩有电磁屏蔽的罩体，该罩体为三明治结构，具体为两层坡莫合金板中间夹一层泡沫铝-铜-镍合金，其可以实现对低频段和高频段的电磁波良好的屏蔽作用，同时防止了真空断路器的电磁辐射对环境造成污染，又减少了外界电磁波对真空断路器的干扰；进一步地，该罩体的坡莫合金板表面经过盐酸处理形成纳米片的超疏水结构，起到了自清洁、防雾、防冰冻和抗腐蚀的保护作用，能够延长真空断路器的使用寿命。

Vacuum circuit breaker for resisting electromagnetic interference

Vacuum circuit breaker of the invention discloses an anti electromagnetic interference, the outside of the vacuum circuit breaker with electromagnetic shielding cover cover body, the cover body is a sandwich structure, specifically the two middle layers of permalloy plates sandwiching a layer of foam aluminum - Copper - nickel alloy, which can realize the low frequency and high frequency the good electromagnetic wave shielding effect, while preventing the electromagnetic radiation of the vacuum circuit breaker for environmental pollution, but also reduces the external electromagnetic interference of the vacuum circuit breaker; further, super hydrophobic structure of the hood body permalloy plate surface after hydrochloric acid treatment of the formation of nanosheets, plays a protective role self cleaning, anti fog, anti freezing and anti corrosion, can prolong the service life of vacuum breaker.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于断路器领域，更具体涉及一种抗电磁干扰的真空断路器。
技术介绍
在我们的生活环境中，各种电器用品如电视、微波炉、电磁炉、电脑、手机等都会产生电磁波，而广播电台、电视台、卫星通信等发射出的电磁波，都存在于我们的生活环境中。我们在享受便利生活的同时，也正和电磁波朝夕相处，和平共存。然而，随着现代技术的发展,电磁波辐射对环境的影响日益增大，一方面，电磁辐射会影响人们的身体健康,并且会对周围的电子仪器设备造成严重干扰，另一方面，电磁辐射会泄露信息，使计算机等仪器无信息安全保障。真空断路器灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空，具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。研究具有良好电磁屏蔽性能的真空断路器能够减少电磁辐射带来的环境污染和对人类健康的影响。同时，真空断路器由于是电力设备，其使用过程中表面清洗困难，这也会给使用造成不便。
技术实现思路
本专利技术针对
技术介绍
存在的问题，提供一种抗电磁干扰的真空断路器。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种抗电磁干扰的真空断路器，所述真空断路器的外面罩有电磁屏蔽的罩体，该罩体采用坡莫合金板和泡沫铝-铜-镍合金实现电磁屏蔽功能，同时罩体表面经过盐酸处理形成纳米片的超疏水结构，起到了自清洁、抗腐蚀的保护作用。所述罩体为三明治结构，具体为两层坡莫合金板中间夹一层泡沫铝-铜-镍合金；所述坡莫合金板的厚度为0.5mm，该坡莫合金板表面由纳米片结构覆盖；该坡莫合金板中Ni和Fe的比例为2:3，并且加入质量分数分别为0.5％和1％的Mo、Si元素；所述泡沫铝-铜-镍合金的厚度为3mm，该泡沫铝-铜-镍合金中镍的含量为5％～40％；所述纳米片结构为所述坡莫合金板经盐酸和低表面能十七氟癸脂三甲基色氨酸硅烷修饰得到。优选地，所述罩体的制作包括以下步骤：步骤一，坡莫合金板的制备；1)Ni含量的确定摒弃传统的中镍合金和高镍合金，采用Ni含量40％的低镍合金，并在其中加入质量分数分别为0.5％和1％的Mo、Si元素；2)轧制将熔融状态的Ni和Fe按照2:3的比例进行混合，并在其中加入质量分数分别为0.5％和1％的Mo、Si元素，通过冶炼熔融法并经过轧制得到坡莫合金板；3)热处理热处理分退火、淬火和回火、最终冷却阶段；退火阶段：坡莫合金在保护氦气气氛中1000～1300℃退火5h；淬火和回火阶段：使合金冷却，然后配合600℃高温回火；最终冷却阶段：在保护氦气氛围下自然降温，经过冷却后获得坡莫合金板；步骤二，坡莫合金板表面疏水结构的处理；1)将坡莫合金板依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声30min，然后用氮气吹干；2)先配制26.5％的盐酸溶液，随后放入HF(38w％)溶液，搅拌均匀，将坡莫合金放入溶液中，75℃恒温水浴处理10h取出，然后用大量清水冲洗后放入干燥箱干燥，得到坡莫合金表面的纳米片结构；3)将盐酸处理过的坡莫合金浸泡到月桂酸钠修饰液(29mg/mL)中，在90℃的干燥箱中保温4h，完成坡莫合金表面的低表面能修饰；步骤三，泡沫铝-铜-镍合金的制备；1)分别加热金属铝、铜和镍到熔融状态，按照1:2:2比例形成金属混合液；2)将金属钙加入混合金属液进行搅拌，对熔融状态的金属进行粘度调节，使熔体的粘度增加；3)当粘度适合发泡时，将ZrH2鼓入金属液中作为发泡剂，通过搅拌使发泡剂与金属液充分均匀混合，在加热的粘滞金属液中释放出H2，金属液膨胀，冷却后得到泡沫铝-铜-镍合金；步骤四，电磁屏蔽罩体的制备；1)将泡沫铝-铜-镍合金裁剪成板状材料；2)在泡沫铝-铜-镍合金的两面涂抹粘合剂，将坡莫合金版与其粘合在一起，完成了宽频带电磁屏蔽罩体的制作。本专利技术的有益之处在于：1.坡莫合金的选取上，采用低镍合金中加入Mo、Si元素，得到了初始磁导率高且不易饱和的屏蔽材料，对低频磁场具有优良的屏蔽效能；通过对坡莫合金传统热处理工艺进行改进，通过在保护气氛中低温退火，保证了材料的纯度、光亮度和硬度；通过增加淬火和回火阶段，使坡莫合金的屏蔽性能得到大幅提高；采用泡沫铝-铜-镍作为屏蔽材料，高频电磁屏蔽性能比采用单一泡沫金属得到了大幅提高；采用“三明治”结构的屏蔽材料，一方面，同时对低频段和高频段的电磁波起到了良好的屏蔽作用，另一方面，既防止了真空断路器的电磁辐射对环境造成污染，又减少了外界电磁波对真空断路器的干扰；2.坡莫合金表面经过盐酸及低表面能处理，可以在其表面形成微观的纳米片结构，该结构可以起到疏水的效果，对真空断路器起到自清洁的效果，同时能够很好的防雾、防冰冻、抗腐蚀。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1为本专利技术的罩体结构示意图。具体实施方式进行宽频带的电磁屏蔽是许多设备设计过程中必须考虑的，针对不同材料，不同结构，不同工艺对电磁波屏蔽效能不同，本专利技术的屏蔽材料设计采用一种类似三明治结构，用两层坡莫合金板的中间夹一层泡沫铝-铜-镍合金的结构模型实现电磁屏蔽。金属材料是电气设备常用到的工程材料，在日常的生产生活中有着广泛应用，比如交通、装饰、机械、电力等领域。然而在使用过程中，金属的腐蚀给社会生产带来了巨大的经济损失，腐蚀过程大多是由于潮湿或者金属处于与水接触的环境，如果能够阻绝水与金属的接触，可以很好的解决这个问题。超疏水材料能够很好的防止水在其表面的凝结与黏附。本专利技术通过结合电磁屏蔽与超疏水技术，提供一种抗电磁干扰的真空断路器，所述真空断路器的外面罩有电磁屏蔽的罩体，该罩体采用坡莫合金板和泡沫铝-铜-镍合金实现电磁屏蔽功能，同时罩体表面经过盐酸处理形成纳米片的超疏水结构，起到了自清洁、抗腐蚀的保护作用。为了使本领域的技术人员更好的理解本专利技术方案，下面结合图例对本专利技术做出进一步说明：图1为本专利技术的罩体结构的示意图。其中，01为坡莫合金板，02为泡沫铝-铜-镍合金。下面提供5个实施例对所述真空断路器作进一步说明：实施例1一种抗电磁干扰的真空断路器，所述真空断路器的外面罩有电磁屏蔽的罩体，该罩体采用坡莫合金板(01)和泡沫铝-铜-镍合金(02)实现电磁屏蔽功能，同时罩体表面经过盐酸处理形成纳米片的超疏水结构，起到了自清洁、抗腐蚀的保护作用。所述罩体为三明治结构，具体为两层坡莫合金板(01)中间夹一层泡沫铝-铜-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗电磁干扰的真空断路器，其特征在于，所述真空断路器的外面罩有电磁屏蔽的罩体，该罩体为三明治结构，具体为两层坡莫合金板中间夹一层泡沫铝‑铜‑镍合金；所述坡莫合金板的厚度为0.5mm，该坡莫合金板表面由纳米片结构覆盖；该坡莫合金板中Ni和Fe的比例为2:3，并且加入质量分数分别为0.5％和1％的Mo、Si元素；所述泡沫铝‑铜‑镍合金的厚度为3mm，该泡沫铝‑铜‑镍合金中镍的含量为5％～40％；所述纳米片结构为所述坡莫合金板经盐酸和低表面能十七氟癸脂三甲基色氨酸硅烷修饰得到。

【技术特征摘要】
1.一种抗电磁干扰的真空断路器，其特征在于，所述真空断路器的外面罩有电磁屏蔽的
罩体，该罩体为三明治结构，具体为两层坡莫合金板中间夹一层泡沫铝-铜-镍合金；所述坡
莫合金板的厚度为0.5mm，该坡莫合金板表面由纳米片结构覆盖；该坡莫合金板中Ni和Fe
的比例为2:3，并且加入质量分数分别为0.5％和1％的Mo、Si元素；所述泡沫铝-铜-镍合金
的厚度为3mm，该泡沫铝-铜-镍合金中镍的含量为5％～40％；所述纳米片结构为所述坡莫合
金板经盐酸和低表面能十七氟癸脂三甲基色氨酸硅烷修饰得到。
2.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述罩体的制作包括以下步骤：
步骤一，坡莫合金板的制备；
1)Ni含量的确定
摒弃传统的中镍合金和高镍合金，采用Ni含量40％的低镍合金，并在其中加入质量分数
分别为0.5％和1％的Mo、Si元素；
2)轧制
将熔融状态的Ni和Fe按照2:3的比例进行混合，并在其中加入质量分数分别为0.5％和
1％的Mo、Si元素，通过冶炼熔融法并经过轧制得到坡莫合金板；
3)热处理
热处理分退火、淬火和回火、最终冷却阶段；退火阶段：坡莫合金在保护氦气气氛中
1000～1300℃退火5h；淬火和回火阶段：使合金冷却，然后配合600℃高温回火；最终冷

【专利技术属性】
技术研发人员：邱炎新，
申请(专利权)人：邱炎新，
类型：发明
国别省市：浙江;33